一種聚酰胺組合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種聚酰胺組合物，屬于聚酰胺領域。解決現(xiàn)有的PA/ABS合金產品強度和韌性不能同時提高的問題。該聚酰胺組合物按照重量百分比計包括如下組分：聚酰胺55-65％，官能化ABS增韌劑5-10％，玻璃纖維25-40％。本發(fā)明所述的官能化ABS增韌劑中橡膠相與玻璃纖維分散于PA基體樹脂中，官能化ABS中的GMA能與PA中端基反應，提高界面粘結力，并且對玻璃纖維與PA基體的界面粘接具有促進作用，提高了玻璃纖維的界面粘接力，從而制得的聚酰胺組合物具有較高的強度和韌性，本發(fā)明的聚酰胺組合物的沖擊強度≥120J/m，斷裂伸長率≥3％，拉伸強度≥85MPa，彎曲強度≥5.5GPa。
【專利說明】一種聚酰胺組合物
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于聚酰胺領域，具體涉及一種聚酰胺組合物。
技術背景
[0002]聚酰胺(PA)是一類性能優(yōu)異的工程塑料，具有較好的機械性能和耐熱穩(wěn)定性，但是PA的韌性和耐沖擊性與溫度和吸濕有很大的依賴關系，在低溫及含濕量低時抗沖擊強度較低，使其用途受到很大限制，而PA合金材料更能適應高性能的要求。采用PA與ABS共混改性是克服PA上述缺陷有效途徑之一。PA/ABS合金的制備早在20世紀60年代就有專利報道，但直到80年代,美國Borg Warner公司研究開發(fā)的Elemid系列合金成功應用于汽車外板，該類合金材料的工業(yè)化開發(fā)與應用才逐步展開。
[0003]PA/ABS合金產品與PA相比具有較高的熱變形溫度、沖擊韌性、耐化學藥品性等。其中PA是一種半結晶性極性高分子材料，ABS的基體樹脂苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)為無定型聚合物，二者為熱力學不相容體系。制備PA/ABS合金的關鍵技術在于如何提高PA與SAN樹脂之間的相容性。其中最常用的方法是加入第三組分聚合物，其中苯乙烯/馬來酸酐(SMA)共聚物最為常見，這種聚合物一方面與ABS中的苯乙烯-丙烯腈(SAN)共聚物相容，另一方面可以與PA的端羧基/胺基反應，從而達到增容目的。但是這種方法所得合金材料具有多界面特征，應力在界面間傳遞容易受到影響，同時由橡膠相形變所誘發(fā)的基體中能量消耗也受限于界面性能的連續(xù)性，這會導致合金材料力學性能不高且不穩(wěn)定。而總結玻璃纖維對PA樹脂的增強研究可以看到，共混物的強度雖然有明顯的提高，但是其韌性的增加并不明顯。
【發(fā)明內容】
[0004]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的PA/ABS合金產品強度和韌性不能同時提高的問題，而提供一種聚酰胺組合物。
[0005]為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案:
[0006]本發(fā)明提供一種聚酰胺組合物，按照重量百分比計包括如下組分:
[0007]聚酰胺55-65%
[0008]官能化ABS增韌劑5-10%
[0009]玻璃纖維25-40%。
[0010]優(yōu)選的是，所述的一種聚酰胺組合物，按照重量百分比計包括如下組分:
[0011]聚酰胺57-60%
[0012]官能化ABS增韌劑8-10%
[0013]玻璃纖維30-35%。
[0014]優(yōu)選的是，所述的聚酰胺包括尼龍6、尼龍66或尼龍1010。
[0015]優(yōu)選的是，所述的官能化ABS增韌劑的粒徑為200-360nm。
[0016]優(yōu)選的是，所述的官能化ABS增韌劑中橡膠相重量比為50% -80%。[0017]優(yōu)選的是，所述的橡膠相由聚丁二烯(PB)組成。[0018]優(yōu)選的是，所述的官能化ABS增韌劑的殼層由苯乙烯(St)、丙烯腈(AN)和甲基丙烯酸環(huán)氧丙酯(GMA)組成。[0019]優(yōu)選的是，所述的苯乙烯、丙烯腈和甲基丙烯酸環(huán)氧丙酯質量百分比為73:24:3。[0020]本發(fā)明的有益效果[0021]本發(fā)明提供一種聚酰胺組合物，按照重量百分比計包括如下組分:聚酰胺(PA) 55-65 %，官能化ABS增韌劑5-10 %，玻璃纖維25-40 %。本發(fā)明中的聚酰胺、官能化ABS 增韌劑與玻璃纖維都可能以微觀狀態(tài)下的單獨、可分辨的物相存在，因此至少可形成三個物相。其中橡膠相與玻璃纖維分散于PA基體樹脂中，官能化ABS中的GMA能與PA中端基反應，提高界面粘結力，并且對玻璃纖維與PA基體的界面粘接具有促進作用，提高了玻璃纖維的界面粘接力，從而制得的聚酰胺組合物具有較高的強度和韌性，實驗結果表明:本發(fā)明的聚酰胺組合物的沖擊強度> 120J/m，斷裂伸長率> 3%，拉伸強度> 85MPa，彎曲強度≥ 5.5GPa?！揪唧w實施方式】[0022]為了進一步了解本發(fā)明，下面結合實施例對本發(fā)明的優(yōu)選實施方案進行描述，但是應當理解，這些描述只是為進一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點而不是對本發(fā)明專利要求的限制。[0023]本發(fā)明提供一種聚酰胺組合物，按照重量百分比計包括如下組分:[0024]聚酰胺(PA) 55-65%，官能化ABS增韌劑5_10%，玻璃纖維25-40 %。優(yōu)選為:聚酰胺57-60 %，官能化ABS增韌劑8-10 %，玻璃纖維30-35 %。[0025]本發(fā)明所述的聚酰胺優(yōu)選包括尼龍6(PA6)、尼龍66(PA66)或尼龍1010 (PA1010)。[0026]本發(fā)明所述的玻璃纖維沒有特殊限制，優(yōu)選為玻璃長纖維。[0027]本發(fā)明所述的官能化ABS增韌劑為核殼結構，其粒徑優(yōu)選在200_360nm之間，其橡膠相占官能化ABS改性劑的重量比為50% -80%，橡膠相由聚丁二烯(PB)組成。增韌劑的殼層由苯乙烯(St)、丙烯腈(AN)和甲基丙烯酸環(huán)氧丙酯(GMA)組成，其中苯乙烯、丙烯腈和甲基丙烯酸環(huán)氧丙酯質量百分比為73:24:3。[0028]本發(fā)明所述的官能化ABS增韌劑的制備方法:首先對單體苯乙烯(St)、丙烯腈 (AN)和甲基丙稀酸環(huán)氧丙酷(GMA)進彳了預乳化，具體步驟為:將St、AN和GMA加入單體瓶中，然后向單體瓶中加入松香皂液和蒸餾水，用膠塞密封并搖晃單體瓶，直至瓶內液體呈不分層的乳液狀，即得到單體混合液，所述的松香皂液的體積ml:苯乙烯的質量g為10: (17.25~21.75)，蒸餾水和苯乙烯的質量比為10: (17.25~21.75)。[0029]本發(fā)明先將聚丁二烯膠乳(固含量:57.32%)放入三口瓶中，用蒸餾水稀釋至固含量為35.0%，在氮氣保護和62~67°C條件下連續(xù)攪拌，為了更好的分散引發(fā)，上述單體混合液和引發(fā)劑可分兩次次加入到三口瓶中，優(yōu)選的是，先取5%上述混合液加入到三口瓶中，并加入引發(fā)劑，20~25min后開始連續(xù)向三口瓶中滴加剩余的上述單體混合液和引發(fā)劑，滴加結束后再反應0.5~lh，將乳液破乳、洗滌、過濾后烘干備用，即得到官能化ABS改性劑。所述的反應溫度優(yōu)選為63°C。[0030]本發(fā)明所述的引發(fā)劑為氧化還原體系引發(fā)劑，優(yōu)選為過氧化氫異丙苯和硫酸亞鐵溶液。所述的引發(fā)劑ml:苯乙烯的質量g為15.35:(17.25~21.75);其中過氧化氫異丙苯和硫酸亞鐵溶液的體積比優(yōu)選為0.35:15，硫酸亞鐵的濃度為lg/1。
[0031]本發(fā)明的一種聚酰胺組合物的制備方法，將干燥后的聚酰胺粒狀物料，干燥的官能化ABS增韌劑粉狀物料置于高攪機中混勻，形成預混料，然后將預混料與玻璃纖維同時加入同向雙螺桿擠出機中反應，即得到一種聚酰胺組合物。所述的螺桿轉速為450-500轉/分鐘，從進料口到模頭的各反應段反應溫度分別為200°C、215°C、245°C、255°C、250°C、260 °C、260。。、260。。、255。。。
[0032]下面結合實施例對本發(fā)明的技術方案做進一步詳細的描述。
[0033]實施例1
[0034]將60重量份干燥后的PA6粒狀物料，10重量份的干燥官能化ABS增韌劑粉狀物料置于高攪機中混勻，其中官能化ABS改性劑的核殼比為70/30，橡膠相為PB，殼層為St、AN和GMA的共聚物，其重量比為73/24/3。將預混料與30重量份的玻璃纖維一同加入同向雙螺桿擠出機中反應，即得到一種聚酰胺組合物，所述的螺桿轉速為450轉/分鐘，從進料口到模頭的各反應段反應溫度分別為200°C、215°C、245 V、255 V、250 V、260 V、260 V、260 V、255。。。
[0035]采用注射成型方法在240_255°C條件下制成拉伸與沖擊樣條，其力學性能測試結果如表1所示。
[0036]實施例2
[0037]按實施例1的各步驟 與條件，只改變PA6的重量份數為57，官能化ABS增韌劑重量份數為8，玻璃纖維重量份數為35，其性能見表1。
[0038]實施例3
[0039]按實施例1的各步驟與條件，只改變PA6的重量份數為65，官能化ABS增韌劑重量份數為10，玻璃纖維重量份數為40，其性能見表1。
[0040]實施例4
[0041]按實施例1的各步驟與條件，只改變PA6的重量份數為55，官能化ABS增韌劑重量份數為8，玻璃纖維重量份數為37，其性能見表1。
[0042]實施例5
[0043]按實施例1的各步驟與條件，只改變PA6的重量份數為55，官能化ABS增韌劑重量份數為8，玻璃纖維重量份數為37，其性能見表1。
[0044]表1
[0045]
【權利要求】
1.一種聚酰胺組合物，其特征在于，按照重量百分比計包括如下組分: 聚酰胺55-65% 官能化ABS增韌劑5-10% 玻璃纖維25-40%。
2.根據權利要求1所述的一種聚酰胺組合物，其特征在于，所述的一種聚酰胺組合物，按照重量百分比計包括如下組分: 聚酰胺57-60% 官能化ABS增韌劑8-10% 玻璃纖維30-35%。
3.根據權利要求1-2任何一項所述的一種聚酰胺組合物，其特征在于，所述的聚酰胺包括尼龍6、尼龍66或尼龍1010。
4.根據權利要求1-2任何一項所述的一種聚酰胺組合物，其特征在于，所述的官能化ABS增韌劑的粒徑為200-360nm。
5.根據權利要求1-2任何一項所述的一種聚酰胺組合物，其特征在于，所述的官能化ABS增韌劑中橡膠相重量比為50% -80%。
6.根據權利要求5所述的一種聚酰胺組合物，其特征在于，所述的橡膠相為聚丁二烯。
7.根據權利要求1-2任何一項所述的一種聚酰胺組合物，其特征在于，所述的官能化ABS增韌劑的殼層由苯乙烯、丙烯腈和甲基丙烯酸環(huán)氧丙酯組成。
8.根據權利 要求7所述的一種聚酰胺組合物，其特征在于，所述的苯乙烯、丙烯腈和甲基丙烯酸環(huán)氧丙酯質量百分比為73:24:3。
【文檔編號】C08L77/06GK103554898SQ201310501595
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月23日 優(yōu)先權日:2013年10月23日
【發(fā)明者】鄶羽, 褚明利, 譚志勇, 孫樹林 申請人:長春工業(yè)大學